CN215388542U - 一种苯乙烯罐区尾气回收处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种苯乙烯罐区尾气回收处理系统，包括尾气回收单元与尾气处理单元，其中尾气回收单元包括与储罐组依次连通的尾气收集管路与输送风机；储罐组包括苯乙烯储罐与中间产物储罐；尾气处理单元包括与输送风机依次连通的氮气补充组件、混合阀、干性泵、吸附脱附罐、三通阀、真空泵、换热器、气液分离器，气液分离器的气相出口与混合阀相连通，液相出口与苯乙烯储罐相连通，三通阀还与氮气补充组件相连通；并且吸附脱附罐内沿尾气流动方向依次设置至少2个吸附床层，用于吸附尾气中的不同组分。与现有技术相比，本实用新型采用由不同吸附剂构成的多级吸附床层，将吸附能力不同的尾气分组处理，从而大大提高对各组分的吸附效果。

Description

一种苯乙烯罐区尾气回收处理系统

技术领域

本实用新型属于苯乙烯罐区尾气处理技术领域，涉及一种苯乙烯罐区尾气回收处理系统。

背景技术

苯乙烯是合成树脂和塑料的重要化工原料，有着广泛的应用领域。苯乙烯的生产工艺涉及多种原料和中间产物，所以苯乙烯装置中间罐区通常有多台罐组成，内介质均为易挥发的芳香烃或含芳香烃混合物。罐顶的氮气和有机物混合气体对空排放，组分中主要含有苯、甲苯、乙苯、苯乙烯及氮气。这些挥发性有机气体直接排入空气会对环境产生危害，不符合国家最新颁发的《石油化学工业污染物排放标准》GB31571-2015中表5中的大气污染物特别排放限值要求。

处理中间罐区排放的有机气体方法通常有，气体冷凝法和吸附法，以及用溶液进行喷淋。发明专利CN105327594A提供了一种用高锰酸钾溶液喷淋吸收苯乙烯的方法。高锰酸钾作为吸收液，在四级吸附塔中不断循环，吸附苯乙烯气体。该方法的缺陷在于被吸附的苯乙烯或者其他有机气体无法再从高锰酸钾溶液中分离提纯，浪费了苯乙烯装置的原料和中间产物。而且高锰酸钾连续与吸附的气体反应，需要不断补充新鲜的高锰酸钾溶液，维护成本较高。气体冷凝法的能耗高，并且只适用于气体成分相对简单和沸点较高的情况。苯乙烯装置中间罐区的排放气体组成复杂，不同成分的气体沸点差别大，不适用于冷凝法。

此外，苯乙烯装置的中间罐区气体排放口数量多，成分各不相同。排放口的数量和分布过多过广为排放气体的处理增加了技术难度和成本。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种苯乙烯罐区尾气回收处理系统，用于解决现有苯乙烯罐区尾气组成复杂回收处理难度较大的问题。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种苯乙烯罐区尾气回收处理系统，包括

尾气回收单元，包括与储罐组依次连通的尾气收集管路与输送风机；所述的储罐组包括苯乙烯储罐与中间产物储罐，所述的中间产物储罐包括苯储罐、甲苯储罐或乙苯储罐中的至少一种；

尾气处理单元，包括与输送风机依次连通的氮气补充组件、混合阀、干性泵、吸附脱附罐、三通阀、真空泵、换热器、气液分离器；所述的气液分离器的气相出口与混合阀相连通，液相出口与苯乙烯储罐以及中间产物储罐相连通；所述的三通阀还与氮气补充组件相连通；

所述的吸附脱附罐内沿尾气流动方向依次设置至少2个吸附床层，用于吸附尾气中的不同组分。

进一步地，所述的吸附脱附罐内一上一下并列设有2个吸附床层。

更进一步地，上层吸附床层为装配有DKEC1536型吸附剂的第一吸附床层，下层吸附床层为装配有DKEC1505型吸附剂的第二吸附床层。

进一步地，所述的氮气补充组件包括设于输送风机与混合阀之间的氮气补充阀、设于氮气补充阀出口端的混合气压力表，以及与氮气补充阀相连通的氮气补充罐，所述的氮气补充罐与三通阀相连通。

进一步地，所述的尾气处理单元包括多个并联设置的吸附脱附罐，并且相应的，所述的三通阀也设有多个并分别位于每个吸附脱附罐的出口端。所述的吸附脱附罐上设有气体排放口，用于排放脱附气体。多个吸附脱附罐可共用一个排放口。排放口循环工作时间根据实际吸附脱附工作模式确定，优选为循环5～40分钟

进一步地，所述的苯乙烯储罐、中间产物储罐及吸附脱附罐上分别设有温度变送器。

进一步地，所述的尾气收集管路包括尾气收集母管以及多个尾气收集支管，所述的尾气收集支管与相应的苯乙烯储罐或中间产物储罐相连通。

进一步地，所述的苯乙烯储罐与中间产物储罐上分别设有压力表，所述的尾气收集支管上设有与相应的压力表电连接的控制阀。

进一步地，所述的控制阀包括调节阀或两位式阀中的至少一种。

进一步地，所述的苯乙烯储罐与中间产物储罐上还分别设有呼吸阀。

进一步地，本系统包括DCS控制系统，用于根据压力表的压力反馈信号以及温度变送器的温度反馈信号控制苯乙烯储罐与中间产物储罐上的控制阀及呼吸阀。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

1)对于含有多种组分的混合尾气，单一吸附剂所构成吸附床层难以做到对不同组分均具有较好的吸附能力，并且混合尾气中各个组分的浓度也不相同，采用单一吸附剂，会造成各组分间吸附相互干扰，不能保证处理后的气体达到环保标准；因此本实用新型采用由不同吸附剂构成的多级吸附床层，将吸附能力不同的尾气分组处理，从而大大提高对各组分的吸附效果；

2)本实用新型采用多个并列设置的吸附脱附罐构成吸附罐组，使用时可采用部分吸附罐或某一吸附罐单独工作，其余吸附罐脱附再生的工作模式，从而使得尾气处理的连续进行，保证尾气处理效率；

3)本实用新型通过DCS控制系统协同调节控制阀及呼吸阀，使得当罐体压力较高时，及时开启控制阀排出尾气并进行吸附处理；当罐体压力过高，且尾气处理单元饱和时，可通过呼吸阀及时卸压，保证罐区安全性；而当温度过高到达预警温度，则会控制切断整套装置；

4)本实用新型系统不仅解决了苯乙烯装置储罐的尾气无组织排放问题，保证处理后的排放气体符合《石油化学工业污染物排放标准》GB31571-2015中表5中的大气污染物特别排放限值要求，同时还有效分离和回收苯乙烯产品，避免产品流失，保证企业经济效益。

附图说明

图1为实施例中一种苯乙烯罐区尾气回收处理系统的结构示意图；

图中标记说明：

1-苯乙烯储罐、2-苯储罐、3-尾气收集管路、301-尾气收集母管、302-尾气收集支管、4-输送风机、5-压力表、6-呼吸阀、7-氮气补充罐、8-混合阀、9-干性泵、10-吸附脱附罐、11-真空泵、12-换热器、13-气液分离器、14-第一吸附床层、15-第二吸附床层、16-氮气补充阀、17-三通阀、18-控制阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例：

如图1所示的一种苯乙烯罐区尾气回收处理系统，包括尾气回收单元与尾气处理单元；其中尾气回收单元包括与储罐组依次连通的尾气收集管路3与输送风机4；储罐组包括2个苯乙烯储罐1以及4个苯储罐2，并且每个储罐上均设有压力表5；尾气收集管路3包括尾气收集母管301以及与上述储罐分别连通的尾气收集支管302，上述储罐上设有预留孔，并通过预留孔与尾气收集支管302相连通，同时对于设置多个人孔的储罐，也可选用其中一个人孔作为支管连接孔。

在每个尾气收集支管302上均设有调节阀作为控制阀18，具体的该控制阀18也可选用两位式阀等任意类型的可调控流量的流体阀；此外在上述储罐上还分别设有呼吸阀6。

尾气处理单元包括与输送风机4依次连通的氮气补充组件、混合阀8、干性泵9、3个并联设置的吸附脱附罐10与三通阀17、真空泵11、换热器12，以及气液分离器13，该气液分离器13的气相出口与混合阀8相连通，液相出口与2个苯乙烯储罐1与4个苯储罐2相连通。氮气补充组件包括设于输送风机4与混合阀8之间的氮气补充阀16、设于氮气补充阀16出口端的混合气压力表，以及与氮气补充阀16相连通的氮气补充罐7，氮气补充罐7与每个吸附脱附罐10出口的三通阀17均相连通。吸附脱附罐10内一上一下并列设置2个吸附床层，上层吸附床层为装配有DKEC1536型吸附剂的第一吸附床层14，下层吸附床层为装配有DKEC1505型吸附剂的第二吸附床层15。

此外，苯乙烯储罐1、苯储罐2、吸附脱附罐10上均分别设有温度变送器，以用于监测上述装置的工作温度；本系统还设有DCS控制系统，用于根据压力表5的压力反馈信号以及温度变送器的温度反馈信号控制苯乙烯储罐1与中间产物储罐上的控制阀18及呼吸阀6，并在温度过高到达预警温度时，切断整套装置。

应用实施例：

本实施中各个储罐容量及尾气具体值如表1所示。

表1

本实施例采用DCS控制系统，当压力表5检测到罐体压力过高时，控制阀18开启将尾气排放至尾气收集母管301，并通过输送风机4经过氮气补充组件，该处通过混合气压力表检测待处理的尾气压力，若尾气压力过低，则通过氮气补充罐7适当补充氮气以适配吸附脱附罐10的处理压力，之后混合尾气依次经过混合阀8与干性泵9，推送到吸附脱附罐10，依次通过第一吸附床层15与第二吸附床层16的吸附净化作用，选择性地吸附混合尾气中的苯乙烯、苯等其他挥发性有机物。其中，吸附脱附罐10尺寸可根据实际脱附要去设定，本实施例所用吸附脱附罐10的直径为2.2m，高为6.5m。

当第一吸附脱附罐的上层和下层吸附剂的吸附量都达到设定值时，DCS控制系统将该吸附脱附罐切换成脱附模式，同时第二、第三吸附脱附罐进行吸附过程。同样的，当第二吸附脱附罐的吸附量达到设定值时，DCS控制系统将第二吸附脱附罐切换成脱附模式，同时第三吸附脱附罐开始进行吸附工作，以此类推。其中脱附模式可采用任一种可实现吸附脱附罐吸附能力再生的方法，例如真空脱附等。本实施例中吸附脱附循环时间为25min，吸附压力为常压，脱附方法采用真空脱附，脱附压力为2kPa。同时根据实际脱附效果，也可将吸附脱附循环时间设置为5-40min。

吸附净化后的尾气中因主要含有氮气，而通过三通阀17返回至氮气补充罐7进行回收。在吸附脱附罐10的脱附过程中，因脱附气中主要含有高浓度苯乙烯或甲苯，故而将三通阀17与真空泵11相连通，并通过真空泵11输送至设定温度为-15℃的换热器12中，以得到冷凝后的气液混合物，并通过气液分离器13进行分离，液相主要包括高浓度苯乙烯则返回至苯乙烯储罐1进行收集，高浓度的甲苯则返回至甲苯储罐2(调整换热器温度即可使不同试剂分别冷凝)，少量未液化的气相则返回至混合阀8处与未净化的尾气混合进行循环吸附。

本苯乙烯罐区尾气回收处理系统内各装置所设置的温度、压力、浓度等电气仪表的检测信号均传送到SM控制中心DCS控制系统中，协同控制各个阀门工作，以便超过安全参数后系统自动发出警报，并进入紧急安全模式。

实施例2：

本实施例中的储罐组包括2个苯乙烯储罐、2个甲苯储罐以及1个乙苯储罐，其余同实施例1。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种苯乙烯罐区尾气回收处理系统，其特征在于，该系统包括

尾气回收单元，包括与储罐组依次连通的尾气收集管路(3)与输送风机(4)；所述的储罐组包括苯乙烯储罐(1)与中间产物储罐，所述的中间产物储罐包括苯储罐(2)、甲苯储罐或乙苯储罐中的至少一种；

尾气处理单元，包括与输送风机(4)依次连通的氮气补充组件、混合阀(8)、干性泵(9)、吸附脱附罐(10)、三通阀(17)、真空泵(11)、换热器(12)、气液分离器(13)；所述的气液分离器(13)的气相出口与混合阀(8)相连通，液相出口与苯乙烯储罐(1)以及中间产物储罐相连通；所述的三通阀(17)还与氮气补充组件相连通；

所述的吸附脱附罐(10)内沿尾气流动方向依次设置至少2个吸附床层，用于吸附尾气中的不同组分。

2.根据权利要求1所述的一种苯乙烯罐区尾气回收处理系统，其特征在于，所述的吸附脱附罐(10)内一上一下并列设有2个吸附床层，上层吸附床层为装配有DKEC1536型吸附剂的第一吸附床层(14)，下层吸附床层为装配有DKEC1505型吸附剂的第二吸附床层(15)。

3.根据权利要求1所述的一种苯乙烯罐区尾气回收处理系统，其特征在于，所述的氮气补充组件包括设于输送风机(4)与混合阀(8)之间的氮气补充阀(16)、设于氮气补充阀(16)出口端的混合气压力表，以及与氮气补充阀(16)相连通的氮气补充罐(7)，所述的氮气补充罐(7)与三通阀(17)相连通。

4.根据权利要求1所述的一种苯乙烯罐区尾气回收处理系统，其特征在于，所述的尾气处理单元包括多个并联设置的吸附脱附罐(10)，并且相应的，所述的三通阀(17)也设有多个并分别位于每个吸附脱附罐(10)的出口端。

5.根据权利要求1所述的一种苯乙烯罐区尾气回收处理系统，其特征在于，所述的苯乙烯储罐(1)、中间产物储罐及吸附脱附罐(10)上分别设有温度变送器。

6.根据权利要求5所述的一种苯乙烯罐区尾气回收处理系统，其特征在于，所述的尾气收集管路(3)包括尾气收集母管(301)以及多个尾气收集支管(302)，所述的尾气收集支管(302)与相应的苯乙烯储罐(1)或中间产物储罐相连通。

7.根据权利要求6所述的一种苯乙烯罐区尾气回收处理系统，其特征在于，所述的苯乙烯储罐(1)与中间产物储罐上分别设有压力表(5)，所述的尾气收集支管(302)上设有与相应的压力表(5)电连接的控制阀(18)。

8.根据权利要求7所述的一种苯乙烯罐区尾气回收处理系统，其特征在于，所述的控制阀(18)包括调节阀或两位式阀中的至少一种。

9.根据权利要求7所述的一种苯乙烯罐区尾气回收处理系统，其特征在于，所述的苯乙烯储罐(1)与中间产物储罐上还分别设有呼吸阀(6)。

10.根据权利要求9所述的一种苯乙烯罐区尾气回收处理系统，其特征在于，该系统包括DCS控制系统，用于根据压力表(5)的压力反馈信号以及温度变送器的温度反馈信号控制苯乙烯储罐(1)与中间产物储罐上的控制阀(18)及呼吸阀(6)。

Images